機械設計制造及其自動化專業教學中存在的問題及優化方案

高云 崔宇

（神木職業技術教育中心，陜西 榆林）

機械設計制造及其自動化是一門綜合性技術學科，研究范圍廣泛，包括各種工業機械設備和機電產品，從設計、制造到生產過程的運行管理，其目標是培養具有機械生產基本知識和應用能力，可以在工業生產第一線的機械生產、技術開發、應用研究、運營管理和運營銷售領域工作的人才。為了提升機械設計制造及其自動化專業的課堂教學水平，并且能培養出具有生產自動化及其專業技能、知識，并能很好地應用于實踐或科學工程領域的技術專業人才，適應時代的需要，給企業帶來優秀的工程師和技術人員，學校要不斷優化課程教學設計。

一、機械設計制造及其自動化

當前的機械設計制造包括機械設計、機械制造，這兩個方面涉及的內容很多，所以這些設備的結構和潤滑方式的運作要重視傳達方式和結構的構造，這對現在機械設計的發展起著非常重要的作用。我國工業發展迅速，為機械設計在制造業中的應用創造了新的機會，并為這一發展做出了重大貢獻。隨著智能自動化技術的進步，智能化已經成為許多行業未來的發展方向。將自動化技術與手工制造相結合，不僅可以輔助機械設計模型的開發，還可以顯著提高設計的質量和效率。自動化的輔助大大加快了機械設計領域的虛擬開發進程，幫助企業全面控制生產進度，有效避免人為因素造成的誤差，實現機械科學設計的標準化。由于使用了自動化輔助技術，參數分析更加準確，傳統機械設計結構得到了優化，從而提高了該技術的整體價值。自動化輔助技術引領了機械設計和制造業的智能化發展，為該領域的長期可持續發展提供了基礎，并為企業帶來了更大的經濟效益[1]。

在以往的機械設計中，用人工作為設計主體的方式受到了很多因素的制約，特別是在某些數據和表格的處理方面。這不僅導致資源浪費，還無法達到預期效果。自動化的使用不僅提高了效率，還在很大程度上避免了計算能力不足的影響，也使設計更加高效，節省了時間。在機械設計和制造中使用自動化可以刺激創新，并幫助設計師評估相關數據。計算機具有強大的記憶功能，允許設計師在設計和制造過程中隨時存儲和檢查錯誤，及時發現問題并消除出現的問題，及時糾正錯誤并糾正設計結果，以有效避免重復工作。不久的將來，機械設計、制造業可以利用自動化技術、人工智能等高級技術進行綜合開發。機械設計制造及其自動化工作效率高、錯誤少、時間短，會給企業的發展帶來高效的幫助。

二、機械設計制造及其自動化專業教學中的問題分析

（一）教育中缺少實踐活動

對多年來參與教學實踐的工作情況進行總結和分析，我發現部分教學工作者在機械設計自動化課堂上的講課習慣較為保守，課堂活動多以教師的片面性分析為主，學生在課堂上仍然是旁聽的身份，缺少實踐的機會。學生沒有動手機會，無法展開訓練，沒有機會把課堂上學到的抽象課程知識與理論與實踐知識相結合，不利于培養學生的創新能力。

（二）師生之間的交流較少

部分學校機械設計制造及其自動化課堂中，教師不注重引導學生，讓學生自學，也沒有與學生及時保持溝通。一些教師只是根據教學大綱和計劃草率完成教學任務，這樣的情況下，課堂就顯得很枯燥乏味，學生在課堂上缺少發言權和積極性，學習積極性和能動性沒有得到發揮，課堂上的學習氣氛一直處于不活躍的狀態[2]。

（三）教學中忽視了探究式教學、情境式教學

機械設計制造及其自動化課堂教學中，部分教師沒有找到正確、合適的教學方法，如探究式教學方法、情境式教學方法、多媒體教學方法，多是用說教的方式展開教學，學生學習的積極性被壓制，學科知識學習與生活實踐脫節。

三、機械設計制造及其自動化專業的教學方案優化

可以說，機械設計制造及其自動化課堂教學關系著機械設計領域的發展前景，決定著機械工程行業的未來，專業教師必須不斷提高自己的專業知識和職業教育水平，重視學生學習能力的差異和學習經驗，提高學生創新應用、綜合實踐和自學的能力，使學生對機械設計制造及其自動化學習產生積極性和熱情。

（一）引導學生開展社會實踐活動和實驗教育活動

教師應以科學思想為指導，培養學生運用創新能力，多在機械設計制造和自動化課程中添加實踐活動，為學生提供參與社會實踐和動手實驗的機會，真正根據機械設計與機械工程行業的實際情況開展教學，為學生提供最先進的課程知識，鼓勵他們收集與自己專業發展和其領域邊界相關的信息，并提供給學生實習的機會，從而培養學生在實踐活動中的動手技能和理論聯系實踐的技能[3]。

（二）以學生為主體，以教師為主導，加強學生與教師的溝通對話

教師應該及時與學生溝通，并在課堂上進行對話，以便學生有足夠的時間和機會在課堂上表達自己的想法并及時提供反饋。另外，教師還能從與學生的交流對話中發現自己教學的不足以及需要改進和加強的地方，同時鼓勵和支持學生的優勢和長處，幫助他們進一步提高。首先，教師必須與學生建立友好的師生關系。需要注意的是，教師與學生的關系是平等的，教師要關注學生，并為師生之間的互動提供良好的保障。其次，考慮到學生的地位，教師應把教和學進行有機的結合，避免“滿堂灌”的教學模式，教師要轉化為課堂活動的組織者和引導者，更好地進行師生互動。在具體的教學活動中，教師要積極引導學生學習。最后，教師必須正確運用激勵機制。在具體的教育活動中實施多重獎勵和指導，尊重學生的觀點，鼓勵他們創新。

（三）把教學大綱用于指導情境教學、小組研究和多媒體教育的結合

在現代信息技術飛速發展的時代，教師必須不斷引入新的教學資源，以激發學生的學習興趣，如引入多媒體資源。多媒體具有豐富的圖形信息和生動的動畫，對于機械設計制造及其自動化專業教學來說，多媒體能使一些抽象的知識變得具體化和直觀化，如機械產品的實例照片或視頻材料，也可以在網絡中找一些機器生產的例子，學生可以更容易地理解這些例子，也可以激發他們的學習興趣。此外，教師可以選擇立體式教學。在機械設計與生產及其自動化領域，很多機械結構相對復雜，書上的平面展示缺乏空間感，如果僅僅依靠教師的口頭講解，學生很難理解。因此，教師可以采用立體教學法，即模型和部分實物零部件有機結合，采用零件的三維立體圖像或整機的三維立體圖像，幫助學生更好地了解機械結構的具體情況。

四、自動化在機械設計制造領域中的未來方向

隨著互聯網的引入，自動化已經成為力學模型開發中最重要的技術之一。換言之，使用自動化技術可以提高機械設計的質量。通過專業人員的不斷改進和完善，改進的自動化技術將成為機械設計技術進一步發展的基礎。電子計算機技術與機械設計制造的結合在自動化中起著決定性作用。電子計算機技術在機械設計和制造過程中的應用大大提高了設計性能。電子計算機技術能形象地描繪機械設計設備的立體圖形，全面解析機械設計的結構，及時發現設計的不足，從而優化設計方案，為后續的制造提供保障，也能提高設計的效率和制造效率[4]。

在電氣工程的自動控制系統中，干擾是不可避免的，對此類事件的嚴格控制需要特殊程序。在過去，人工重復處理缺陷，貨物效率低下，容易交叉。將內燃機用于電氣工程中的自動控制，可以科學地確定測試參數，并充分利用自動化技術的優勢，以減少中斷時間并加快診斷速度。此外，使用自動化方法來檢測和診斷錯誤更精確，以便將其保存為一個可靠的數據庫，并使其更精確。錯誤診斷應用于整個電氣工程操作過程中的智能控制系統。通過智能方法消除和糾正錯誤，從而防止損壞電氣設備。手動開關使排除干擾變得困難，并阻止深入分析錯誤原因。自動化技術的優勢在于，該設備可以進行持續的檢查和測試，并在運行期間正確捕獲某些數據，如果一個系統出現故障，它能夠及時確定它的位置，以減少系統運行過程中的風險。

隨著自動化技術的發展，其被添加到機械設計中，因為自動化輔助技術可以使機械設計更環保，促進可持續發展，開辟新的可能性。即使現有的自動化輔助技術發展得更快，它們在機械設計和加工中的應用也可以是一種新的發展形式。在機械設計中，為了改進自動化輔助技術的應用，提高生產效率和加快生產速度，應高度重視制造效率的提升，促進機械設計制造領域的發展。

五、結語

總而言之，近幾年機械設計制造及其自動化專業課堂教學活動中出現了很多的弊端和問題，針對課堂知識與實踐操作脫節、教學人員與學生之間缺少交流對話、教學人員使用傳統、保守的“灌輸式”教學方法等問題，提出以上幾點教學改進措施，以供相關人員借鑒與參考。